اثر خاک‌ورزی حفاظتی و روش آبیاری بر مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید گندم آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران .

2 بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

10.22034/saps.2021.42143.2558

چکیده

اهداف: روش‌های خاک‌ورزی و آبیاری مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید محصولات کشاورزی را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در این پژوهش اثر روش‌های خاک‌ورزی و آبیاری بر شاخص‌های انرژی، مقدار و شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای در تولید گندم آبی در استان فارس بررسی شد.
مواد و روش‌ها: پژوهش در قالب آزمایش کرت‌های خرد شده با نه تیمار و سه تکرار انجام شد. روش‌های آبیاری قطره‌ای نواری، سطحی و بارانی عامل اصلی و روش‌های خاک‌ورزی مرسوم، کم‌خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی عامل فرعی بودند. شاخص‌های انرژی، گازهای گلخانه‌ای و شدت آنها در تولید گندم آبی تعیین شدند.
یافته‌ها: اثر روش آبیاری و خاک‌ورزی بر عملکرد گندم معنی‌دار بود به گونه‌ای که آبیاری سطحی و خاک‌ورزی مرسوم بیشترین عملکرد را داشتند. روش آبیاری بر تمام شاخص‌های انرژی اثر معنی‌دار داشت، اما روش‌ خاک‌ورزی فقط بر انرژی مصرفی و تولیدی اثر معنی‌دار داشت. آبیاری قطره‌ای و بارانی انرژی مصرفی را نسبت به سطحی 4/29 و 3/14 درصد کاهش دادند و آبیاری قطره‌ای بیشترین بهره‌وری مصرف انرژی (231/0 کیلوگرم بر مگاژول) را داشت. خاک‌ورزی مرسوم بیشترین انرژی مصرفی و تولیدی را داشت و کمترین انرژی مصرفی و تولیدی مربوط به بی‌خاک‌ورزی بود. آبیاری قطره‌ای و بارانی نسبت به سطحی، گازهای گلخانه‌ای را کاهش دادند (3/21 و 3/34 درصد)، اما روش‌های خاک‌ورزی حفاظتی کاهش معنی‌داری در گازهای گلخانه‌ای ایجاد نکردند. الکتریسته بیشترین سهم را از انرژی مصرفی و گازهای گلخانه‌ای داشت.
نتیجه‌گیری: استفاده از روش‌های آبیاری تحت فشار به ویژه آبیاری قطره‌ای در کاهش انرژی مصرفی و گازهای گلخانه‌ای در تولید گندم، بسیار مؤثر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Conservation Tillage and Irrigation Methods on Energy Use and Greenhouse Gas Emissions during Wheat Production

نویسندگان [English]

  • Sadegh Afzalinia 1
  • Sayed Mansour Alavimanesh 2
  • Mashallah Zare 2
1 Department of Agricultural Engineering Research, Fars Research and Education Center for Agriculture and Natural Resources, AREEO, Shiraz, Iran.
2 Department of Agricultural Engineering Research, Fars Research and Education Center for Agriculture and Natural Resources, AREEO, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Background & Objective: Tillage and irrigation methods may affect energy use and greenhouse gas (GHG) emissions in production process of agricultural products. Effect of tillage and irrigation methods on energy indices, GHG emissions, and GHG emissions intensity during irrigated wheat production in Fars province was evaluated in this research.
Materials & Methods: This research was conducted in the form of a split plot experimental design with nine treatments and three replicates. Main plots were surface irrigation, tape drip irrigation, and sprinkler irrigation. No-till, reduced tillage, and conventional tillage were considered as sub plots. Energy indices, GHG emissions, and GHG emissions intensity were determined.
Results: All energy indices were significantly affected by irrigation methods, but tillage methods only had significant effect on input and output energies. Tape drip and sprinkler irrigation reduced input energy compared to the surface irrigation by 30.5 and 14.8%, respectively, and tape drip irrigation had the highest energy productivity (0.214 kg Mj-1). Conventional tillage had the highest input and output energies, while the minimum input and output energies were related to the no-till. Tape drip and sprinkler irrigation methods reduced the total GHG emissions compared to the surface irrigation (21.3 and 34.3%, respectively), but conservation tillage did not significantly decrease the total GHG emissions compared to the conventional tillage. Electricity for pumping irrigation water had the highest share in total energy use and GHG emissions.
Conclusion: Therefore, using pressurized irrigation methods especially tape drip irrigation in wheat production process would significantly reduce energy use and GHG emissions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy
  • indices
  • global
  • warming
  • Tillage
  • Wheat